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전기적 퓨즈 프로그래밍을 이용한 1T-SRAM 리페어용 리던던시 제어 회로 설계
이재형,전황곤,김광일,김기종,여억녕,하판봉,김영희,Lee, Jae-Hyung,Jeon, Hwang-Gon,Kim, Kwang-Il,Kim, Ki-Jong,Yu, Yi-Ning,Ha, Pan-Bong,Kim, Young-Hee 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.8
본 논문에서는 전기적인 퓨즈 프로그래밍을 이용한 1T-SRAM 리페어용 리던던시 제어 회로를 설계하였다. 공급전원이 낮아지더라도 외부 프로그램 전원을 사용하여 높은 프로그램 파워를 eFuse (electrical fuse)에 공급하면서 셀의 읽기 전류를 줄일 수 있는 듀얼 포트 eFuse 셀을 제안하였다. 그리고 제안된 듀얼 포트 eFuse 셀은 파워-온 읽기 기능으로 eFuse의 프로그램 정보가 D-래치에 자동적으로 저장되도록 설계하였다. 또한 메모리 리페어 주소와 메모리 액세스 주소를 비교하는 주소 비교 회로는 dynamic pseudo NMOS 로직으로 구현하여 기존의 CMOS 로직을 이용한 경우 보다 레이아웃 면적을 19% 정도 줄였다. 전기적인 퓨즈 프로그래밍을 이용한 1T-SRAM 리페어용 리던던시 제어 회로는 동부하이텍 $0.11{\mu}m$ Mixed Signal 공정을 이용하여 설계되었으며, 레이아웃 면적은 $249.02{\times}225.04{\mu}m^{2}$이다. In this paper, we design a redundancy control circuit for 1T-SRAM repair using electrical fuse programming. We propose a dual port eFuse cell to provide high program power to the eFuse and to reduce the read current of the cell by using an external program supply voltage when the supply power is low. The proposed dual port eFuse cell is designed to store its programmed datum into a D-latch automatically in the power-on read mode. The layout area of an address comparison circuit which compares a memory repair address with a memory access address is reduced approximately 19% by using dynamic pseudo NMOS logic instead of CMOS logic. Also, the layout size of the designed redundancy control circuit for 1T-SRAM repair using electrical fuse programming with Dongbu HiTek's $0.11{\mu}m$ mixed signal process is $249.02 {\times}225.04{\mu}m^{2}$.
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RFID 태그 칩용 로직 공정 기반 256bit EEPROM IP 설계 및 측정
김광일,김려연,전황곤,김기종,이재형,김태훈,하판봉,김영희,Kim, Kwang-Il,Jin, Li-Yan,Jeon, Hwang-Gon,Kim, Ki-Jong,Lee, Jae-Hyung,Kim, Tae-Hoon,Ha, Pan-Bong,Kim, Young-Hee 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.8
본 논문에서는 logic 공정 기반의 소자만 사용한 256bit EEPROM IP를 설계하였다. 소자간의 전압을 신뢰성이 보장되는 5.5V 이내로 제한하기위해 EEPROM의 코어 회로인 CG (Control Gate)와 TG (Tunnel Gate) 구동 회로를 제안하였다. 그리고 DC-DC converter인 VPP (=+4.75V), VNN (-4.75V)과 VNNL (=VNN/3) generation 회로를 제안하였고 CG와 TG 구동 회로에 사용되는 switching power인 CG_HV, CG_LV, TG_HV, TG_LV, VNNL_CG와 VNNL_TG 스위칭 회로를 설계하였다. 일반적인 모의실험 조건에서 read, program, erase 모드의 전력 소모는 각각 $12.86{\mu}W$, $22.52{\mu}W$, $22.58{\mu}W$으로 저전력 소모를 갖는다. 그리고 테스트 칩을 측정한 결과 256bit이 정상적으로 동작을 하였으며, VPP, VNN, VNNL은 4.69V, -4.74V, -1.89V로 목표 전압 레벨이 나왔다. In this paper, we design a 256-bit EEPROM IP using only logic process-based devices. We propose EEPROM core circuits, a control gate (CG) and a tunnel gate (TG) driving circuit, to limit the voltages between the devices within 5.5V; and we propose DC-DC converters : VPP (=+4.75V), VNN (-4.75V), and VNNL (=VNN/3) generation circuit. In addition, we propose switching powers, CG_HV, CG_LV, TG_HV, TG_LV, VNNL_CG, VNNL_TG switching circuit, to be supplied for the CG and TG driving circuit. Simulation results under the typical simulation condition show that the power consumptions in the read, erase, and program mode are $12.86{\mu}W$, $22.52{\mu}W$, and $22.58{\mu}W$ respectively. Furthermore, the manufactured test chip operated normally and generated its target voltages of VPP, VNN, and VNNL as 4.69V, -4.74V, and -1.89V.
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